NO841914L

NO841914L - BESTRYKNINGSANORDNING

Info

Publication number: NO841914L
Application number: NO841914A
Authority: NO
Inventors: Dan Eklund
Original assignee: Waertsilae Oy Ab
Priority date: 1983-05-12
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1984-11-13
Also published as: GB8412114D0; IT8420867A0; FI831672A0; FR2545736B1; SE8402368D0; JPS59213465A; CA1228476A; FI68770C; FI831672L; IT1173976B; SE459323B; FR2545736A1; GB2141950A; BR8402361A; GB2141950B; SE8402368L; DE3416722A1; FI68770B

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning av den type som er angittThe invention relates to a device of the type indicated

i hovedkravets ingress.in the preamble of the main claim.

I bestrykningsanordninger i hvilke en bestrykningsmasse hovedsakelig under atmosfæretrykk opptas av en bevegelig bane og utjevnes i et bestrykningsnip, som omfatter et fleksibelt blad og et motholdselement, har man, spesielt ved banehastig-heter som overstiger 500 m/min, problemer med såkalt barring, som medfører at bestrykningssjiktets tykkelse varierer i banens lengderetning. Årsakene til barringsfenomenet er ikke helt klarlagte. Oppfinnelsen er basert på den antagelse at en av de vesentlige årsaker til barringsfenomenet er ujevn-het i det bestrykningssjikt som opptas av banen før bestrykningsnipet. Disse ujevnheter forårsaker bevegelser i bestrykningsbladet,og på grunn av disse bevegelser oppstår et ujevnt bestrykningssjikt. In coating devices in which a coating mass is mainly taken up under atmospheric pressure by a moving path and leveled in a coating nip, which comprises a flexible blade and a counter-holding element, one has, especially at path speeds exceeding 500 m/min, problems with so-called barring, which means that the thickness of the coating layer varies in the longitudinal direction of the web. The reasons for the barring phenomenon are not completely clear. The invention is based on the assumption that one of the main causes of the barring phenomenon is unevenness in the coating layer that is taken up by the web before the coating nip. These irregularities cause movements in the coating blade, and because of these movements an uneven coating layer occurs.

I ekstruderingsapplikatorer, hvor bestrykningsmassen påføres under trykk, er situasjonen en annen. I applikatorer av denne type anvendes generelt en riktig lang utjevnende spalte, hvor. bestrykningsmassens trykk utjevnes. Oppfinnelsen berører ikke denne type bestrykningsteknikk. In extrusion applicators, where the coating compound is applied under pressure, the situation is different. In applicators of this type, a properly long equalizing gap is generally used, where. the pressure of the coating compound is equalised. The invention does not affect this type of coating technique.

Oppfinnelsens formål er å tilveiebringe en forbedret bestrykningsanordning, hvor barring-fenomenet ikke opptrer like lett som i konvensjonelle bestrykere. Oppfinnelsens karakter-istiske trekk fremgår av hovedkravet. Løsningen ifølge oppfinnelsen reduserer betydelig tykkelsesvariasjonene i det bestrykningssjikt som når bestrykningsbladet samt øvrige forstyrrelser i bestrykningsprosessen. Herved oppnås en vesentlig , forbedret bestrykningskvalitet. The purpose of the invention is to provide an improved coating device, where the barring phenomenon does not occur as easily as in conventional coaters. The characteristic features of the invention appear from the main claim. The solution according to the invention significantly reduces the thickness variations in the coating layer that reaches the coating blade as well as other disturbances in the coating process. This results in a significantly improved coating quality.

I SE-PS 402 222 vises en løsning som minner noe om oppfinnelsen. Som det fremgår av fig. 4 i dette patent, forsøker man overhodet ikke å oppnå samme virkning som ifølge oppfinnelsen, ettersom det bestrykningssjikt som fås fra applikatoren er meget ujevnt. En vesentlig årsak til dette er tydelig nok at det ved applikatorens øvre kant dannes en spalte, hvis høyde vokser i banens bevegelsesretning. Dette forårsaker for- SE-PS 402 222 shows a solution that is somewhat reminiscent of the invention. As can be seen from fig. 4 of this patent, no attempt is made to achieve the same effect as according to the invention, as the coating layer obtained from the applicator is very uneven. A significant reason for this is clearly enough that a gap is formed at the upper edge of the applicator, the height of which increases in the direction of movement of the web. This causes pre-

styrrelser i bestrykningsmassens jevne utbredning på banen.disturbances in the even distribution of the coating compound on the track.

I en bestryker ifølge oppfinnelsen bør fortrinnsvis den strøm-ningsbegrenser som regulerer tykkelsen av det bestrykningssjikt som opptas av banen befinne seg på samme nivå som bestrykningsmassens overflate i applikatoren. Dette er•dog ikke alltid nødvendig. Strømningsbegrenserens bakre kant bør være skarp for å unngå lignende forstyrrelser som i anordningen ifølge SE-PS 402 222. In a coater according to the invention, the flow limiter which regulates the thickness of the coating layer occupied by the web should preferably be at the same level as the surface of the coating compound in the applicator. However, this is not always necessary. The rear edge of the flow limiter should be sharp to avoid similar disturbances as in the device according to SE-PS 402 222.

Høyden på spalten mellom banen og strømningsbegrenseren bør reguleres med hensyn til bestrykningsmassens tørrstoffinnhold og viskositet. Jo mere væske bestrykningsmassen inneholder-desto mindre er dens viskositet og desto mindre høyde er det grunn til å anvende i strømningsbegrenserens spalte. I prak-sis er gjennomsnittshøyden av spalten mellom strømningsbegren-seren og banen fortrinnsvis 0,5 - 5 mm. The height of the gap between the web and the flow restrictor should be regulated with regard to the dry matter content and viscosity of the coating mass. The more liquid the coating mass contains, the less its viscosity and the less height there is reason to use in the flow restrictor's slot. In practice, the average height of the gap between the flow restrictor and the web is preferably 0.5 - 5 mm.

Lengden av spalten mellom strømningsbegrenseren og banen kan velges relativt fritt. Man har kunnet konstatere at spaltens lengde ikke er av vesentlig betydning. Ved valg av lengden er det snarere andre konstruksjonssynspunkter som avgjør. The length of the gap between the flow restrictor and the path can be chosen relatively freely. It has been established that the length of the gap is not of significant importance. When choosing the length, it is rather other construction considerations that decide.

Det anbefales at spaltens lengde er 4 - 200 mm, fortrinnsvis 10 - 100 mm. Spaltens lengde bør dog fortrinnsvis være minst like stor som spaltens minste høyde. It is recommended that the length of the gap is 4 - 200 mm, preferably 10 - 100 mm. However, the length of the gap should preferably be at least as large as the minimum height of the gap.

Spalten bør være konvergerende i banens bevegelsesretning.The gap should be converging in the path's direction of movement.

En hensiktsmessig konvergeiringsvinkel er 2° - 20°, fortrinnsvis 4° - 40°. En konvergerende spalte fører til hydrodyna-miske krefter som har en fordelaktig virkning på bestrykningssjiktets jevnhet. A suitable convergence angle is 2° - 20°, preferably 4° - 40°. A converging gap leads to hydrodynamic forces which have a beneficial effect on the uniformity of the coating layer.

For at en strømningsbegrenser ifølge oppfinnelsen skal fun-gere på ønsket måte, er det viktig at bestrykningsmassens nivå i bestrykningsapplikatoren holdes stort sett konstant. Kravet til nivåregulering er desto større jo kortere spalten mellom strømningsbegrenseren og banen er. En tilstrekkelig nøyaktig nivåregulering kan vanligvis lett oppnås ved at det i bestrykningsapplikatoren anordnes et overstrømningssystem, som automatisk holder bestrykningsmassens overflate på ønsket nivå. In order for a flow restrictor according to the invention to function in the desired way, it is important that the level of the coating mass in the coating applicator is kept largely constant. The requirement for level regulation is all the greater the shorter the gap between the flow restrictor and the path. Sufficiently accurate level regulation can usually be easily achieved by arranging an overflow system in the coating applicator, which automatically keeps the surface of the coating compound at the desired level.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nærmere i det følgende under henvisning til vedføyede tegninger, hvor The invention will be described in more detail below with reference to the attached drawings, where

fig. 1 viser et snitt i banens lengderetning av en utførelses-form av oppfinnelsen, fig. 1 shows a section in the longitudinal direction of the track of an embodiment of the invention,

fig. 2 viser en detalj på fig. 1 i større målestokk.fig. 2 shows a detail of fig. 1 on a larger scale.

På tegningen betegner 1 en bevegelig bane og 2 banens bestrykningsblad, som utgjøres av et fleksibelt stålblad. Banen 1 kommer i berøring med bestrykningsmassen 16 i en bestryknings-applikator 8. En overstrømningsvegg 23 i bestrykningsapplikatorens bakre del holder bestrykningsmassens nivå 24 konstant. På dette nivå finnes i bestrykningsapplikatoren 8 en strøm-ningsbegrenser 26, hvis overflate som vender mot banen 1 be-stemmer en i banens bevegelsesretning konvergerende spalte 18 mellom banen 1 og strømningsbegrenseren 26. Strømnings-begrenseren medfører at det sjikt 27 av bestrykningsmasse som følger banen 1 oppad er hovedsakelig jev.ntykt. Bestrykningsbladet 2 påvirker dette sjikt på kjent måte og jevner det ut til et betydelig tynnere belegg samt tilbakefører den In the drawing, 1 denotes a moving web and 2 the web's coating blade, which consists of a flexible steel blade. The web 1 comes into contact with the coating compound 16 in a coating applicator 8. An overflow wall 23 in the rear part of the coating applicator keeps the coating compound level 24 constant. At this level, in the coating applicator 8, there is a flow limiter 26, whose surface facing the web 1 determines a gap 18 converging in the direction of movement of the web between the web 1 and the flow limiter 26. The flow limiter results in the layer 27 of coating compound following the web 1 upwards is mainly uniform. The coating blade 2 affects this layer in a known manner and smooths it into a significantly thinner coating and returns it

overflødige bestrykningsmasse til bestrykningsapplikatorens øvre del 8b. Strømningsbegrenserens 26 avstand fra banen 1 excess coating compound to the upper part of the coating applicator 8b. The distance of the flow restrictor 26 from the path 1

og dens- vinkelstilling i forhold til banen er justerbare. and its angular position in relation to the track are adjustable.

Bestrykningsmassen tilføres applikatoren 8 gjennom et tilfør-selsrør 13. Den del av bestrykningsmassen som renner over veggen 23 føres bort gjennom et rør 33. I bestrykningsapplikatorens nedre del finnes en tetningslist 10, ved hvis spiss 11 det foreligger en spalte 5 mellom listen 10 og banen 1. På grunn av banens bevegelse renner ikke noen nevneverdig del av bestrykningsmassen 16 ut gjennom spalten 5 når anordningen er i funksjon. I begynnelsen og slutten av bestrykningsprosessen kan. dog en del av bestrykningsmassen renne ut gjennom spalten 5 til et bunntrau 12, hvorifra den føres bort gjennom et rør 14. Oppsamlingstrauet 12 understøttes av applikatoren 8. Trauet 12 kan strekke seg utenfor banens 1 sidekanter. I bestrykningsapplikatoren er der en støtte 9, 1 hvis nedre del det finnes et antall ihnstillingsskruer 7, som med gjenger er forenet med tetningslisten 10. Ved hjelp av disse skruer reguleres spaltens 5 høyde. The coating compound is supplied to the applicator 8 through a supply pipe 13. The part of the coating compound which flows over the wall 23 is led away through a pipe 33. In the lower part of the coating applicator there is a sealing strip 10, at the tip 11 of which there is a gap 5 between the strip 10 and the track 1. Due to the movement of the web, no significant part of the coating mass 16 flows out through the gap 5 when the device is in operation. At the beginning and end of the coating process can. however, part of the coating mass flows out through the gap 5 to a bottom trough 12, from which it is led away through a pipe 14. The collection trough 12 is supported by the applicator 8. The trough 12 can extend beyond the side edges of the track 1. In the coating applicator, there is a support 9, 1 in the lower part of which there are a number of adjustment screws 7, which are connected to the sealing strip 10 by means of threads. With the help of these screws, the height of the gap 5 is regulated.

Den viste utførelsesform omfatter en valse 19., som også danner et mothold for bestrykningsbladet 2 og som samtidig avgrenser applikatorens bunnspalte 5. Valsen 19 roterer i banens 1 bevegelsesretning. The embodiment shown comprises a roller 19, which also forms a counter-hold for the coating blade 2 and which at the same time defines the bottom gap 5 of the applicator. The roller 19 rotates in the direction of movement of the web 1.

En bestrykningsanordning ifølge oppfinnelsen kan også gjøres hovedsakelig symmetrisk i forhold til banen 1 og anvendes da for tosidig bestrykning. Det er ikke nødvendig, å gjøre anordningen helt symmetrisk. Dersom bestrykningsmasse med forskjellig viskositet tilføres applikatoren på banens mot-satte sider, må bunnspaltens bredde reguleres på forskjellige måter i forhold til bestrykningsmassens nivå i applikatoren. Bestrykningsnipets mothold og bunnspaltens 5 begrensnings-element kan også dannes av en stiv banestyrende plate. Oppbygningen av forskjellige varianter kan stort sett gjøres basert på de løsninger som vises i GB-publikasjonen 2 085 327 A. A coating device according to the invention can also be made essentially symmetrical in relation to the web 1 and then used for two-sided coating. It is not necessary to make the device completely symmetrical. If coating compound with different viscosity is supplied to the applicator on opposite sides of the track, the width of the bottom gap must be regulated in different ways in relation to the level of the coating compound in the applicator. The coating nib's counter-hold and the bottom gap's 5 limiting element can also be formed by a rigid path-guiding plate. The construction of different variants can largely be done based on the solutions shown in GB publication 2 085 327 A.

Slik det fremgår av fig. 2 er spalten mellom strømningsbe-grenseren 26 og banen 1 konvergerende i banens bevegelsesretning. Konvergeringsvirikelen d er ca. 10°. Ved banens inn-gangsside er spaltens 18 høyde a, og ved banens utgangsside er spaltehøyden b. Spaltens lengde c bør være minst 4 mm. As can be seen from fig. 2, the gap between the flow restrictor 26 and the path 1 is converging in the path's direction of movement. The convergence viricle d is approx. 10°. At the entry side of the track, the height of the gap 18 is a, and at the exit side of the track, the gap height is b. The length of the gap c should be at least 4 mm.

På grunn av spaltens 18 konvergerende form dannes det i spalten en hydrodynamisk kraft P, hvis størrelse uttrykt i kraft pr. lengdeenhet i banens tverretning fås fra den kjente formel Due to the converging shape of the gap 18, a hydrodynamic force P is formed in the gap, the magnitude of which is expressed in force per length unit in the transverse direction of the track is obtained from the known formula

hvor where

n bestrykningsmassens viskositetn the viscosity of the coating compound

U banens 1 hastighetU the path's 1 speed

d = spaltens 18 konvergeringsvinkeld = the slot 18 convergence angle

m = a/b (forhold mellom spaltehøydene i spaltens inngangs-og utgangsende). m = a/b (ratio between the slot heights at the entry and exit end of the slot).

Den hydrauliske kraft P har en utjevnende effekt på bestryk-ningsmassestrømmen som virker til å forbedre strømningsbe-grenserens virkning. Ved praktiske utførelser kan spaltehøy^den.a være 1,5 - 7 mm, fortrinnsvis 2-4 mm. The hydraulic force P has a leveling effect on the coating mass flow which acts to improve the flow restrictor's effect. In practical designs, the gap height can be 1.5 - 7 mm, preferably 2-4 mm.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de beskrevne utførelses-former, idet flere modifikasjoner og varianter kan tenkes •innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav. Eksempelvis kan spaltebredderegulatoren 10 utgjøres av et eksentrisk drei-bart element, hvis dreiningsakse er parallell med spalten 5. The invention is not limited to the described embodiments, as several modifications and variants are conceivable within the scope of the subsequent patent claims. For example, the slot width regulator 10 can be made up of an eccentric rotatable element, whose axis of rotation is parallel to the slot 5.

Claims

1. Device for coating a mainly vertically upwards moving web, preferably a paper web (1), in an applicator (8), in which the web (1) comes into contact with an excess of coating compound (16), which is taken up by the web (1) and is leveled by pulling the web (1) through a coating nip comprising a flexible coating blade (2) and a counter-holding element (19), characterized in that the applicator (8) comprises a flow limiter (26), which is arranged in such a way that the between it and the web (1) a gap (18) converging in the direction of movement of the web is formed, the height of which perpendicular to the web (1) is less than the coating mass layer occupied by the web (1) when said flow restrictor is not found in the applicator (8) .

2. Device according to claim 1, characterized in that the flow limiter (26) is located in the application the tore (8) at the level of the surface of the amount of coating compound (16) present in the applicator.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the average height of said slot (18) perpendicular to the path (1) is 0.5 - 5 mm.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the length (c) of said slot (18) in the direction of movement of the web (1) is 4 - 200 mm, preferably 10,100 mm.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the flow limiter (26) has a sharp edge at the point where the path (1) leaves the flow limiter (26).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the angle (d) between the path (1) and the flow restrictor (26) is 2° 20°, preferably 4° - 40°.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the level (24) of the amount of coating mass (16) in the applicator (8) is kept constant, by means of an overflow device (23).